【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KU1028
利用課題名 / Title
機能性ナノコンポジット材料の微細構造・組成解析
利用した実施機関 / Support Institute
九州大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/Electron microscopy,走査プローブ顕微鏡/Scanning probe microscopy,イオンミリング/Ion milling,集束イオンビーム/Focused ion beam,光学顕微鏡/Optical microscopy,X線回折/X-ray diffraction,電子回折/Electron diffraction,電子分光,ナノ粒子/ Nanoparticles,ナノシート/ Nanosheet
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
王 胖胖
所属名 / Affiliation
公益財団法人九州先端科学技術研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
高分子樹脂に金属・無機ナノ粒子を分散したナノコンポジット材料の性能を向上させるため、ナノコンポジット材料を超高分解能で構造解析と組成解析を実施することが必要不可欠である。本研究課題は、ナノコンポジット材料の内部構造と組成をナノスケールでの分析を目的とする。本研究では、高分子樹脂に機能性ナノ粒子（金属・無機）を導入し、強靭かつ光・電子機能を発現する新規高分子材料の創出を目指している。ナノ粒子を高分子材料に均一に分散させることは極め困難であり、我々はナノ粒子の形態、表面修飾状態などを調整により、ナノコンポジット材料の均一性を向上したい。ナノ粒子分散性のよいナノコンポジット材料を作製するため、材料内部構造を高分解能での分析は不可欠である。 そこで、九州大学マテリアル先端リサーチインフラ事業合成部門の原子間力顕微鏡、光電子分光装置、電子顕微鏡等ナノスケール分析できる装置群を利用し、ナノ粒子の種類によって、光の選択吸収・通過特性を有する新規光ナノコンポジット材料や導電性ナノコンポジット材料などを開発したい。最終的には、高分子樹脂／ナノ粒子の接合界面をナノスケールで直接観察し、ナノコンポジットの強靭化メカニズムを明らかにする。そのメカニズムに基づいて、さらなる優れた力学・光・電子物性を有するナノコンポジット材料を開発する。
実験 / Experimental
シリコン基板の上にシリカ粒子を充填した高分子樹脂ナノコンポジット薄膜試料を作製し、粒子の充填状態および粒子と樹脂との界面付近の構造を原子間力顕微鏡を用いて測定した。
結果と考察 / Results and Discussion
薄膜試料内のシリカナノ粒子の分散性を調べました。直径約100nmのシリカ粒子は高分子樹脂内に均一分散ができ、薄膜試料全体の力学特性の影響をこれから調べる予定がある。さらに、無機ナノ粒子表面の含有元素の分析、それから各元素の電子状態分析を今後光電子分光装置等を用いて測定したい。初期の測定結果により、ナノ粒子表面修飾により、元素の電子状態（結合状態）の変化の観察ができた。今後は、ナノ粒子の種類、サイズによる変化を観察する予定。さらに、高分子樹脂にナノ粒子を導入した後のナノコンポジット材料の内部構造も分析したい。初期観察結果であるため、論文・学会発表はまだである。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件